Система
проектирования устройств Р-САD
Система
Р-САD является интегрированным набором
специализированных программных пакетов, работающих в диалоговом режиме.
Средства системы позволяют проектировать принципиальные электрические схемы,
печатные платы (в том числе и
многослойные), а также получать всю необходимую конструкторскую документацию.
Система позволяет проектировать платы, содержащие до 500 компонентов и до 2000
межэлементных связей.
В систему входят следующие
пакеты:
1.
Пакет для проектирования принципиальных
электрических схем и создания образов радиоэлектронных компонентов.
2.
Программы извлечения списка электрических связей из графического
образа принципиальной электрической схемы. В результате создается таблица
соединений.
3.
Программа объединения взаимосвязанных
таблиц соединений, находящихся в различных базах, в единую базу данных всей
принципиальной электрической схемы.
4.
Программа преобразования текстового
файла библиотеки использующихся в схеме компонентов в двоичную библиотеку
описания компонентов.
5.
Программа упаковки вентилей на
кристаллах микросхем и подсоединение конструктива, если это необходимо. Этот
пакет реализует задачу компоновки конструктивного модуля, то есть распределение
электрической принципиальной схемы по корпусам интегральных микросхем.
6.
Программа автоматического или ручного
размещения компонентов по полю конструктива. Основным критерием размещения
является минимум средней длины сигнальных соединений. Обеспечивает решение
задачи трассировки сигнальных соединений. Доказано, что наиболее эффективным
критерием является критерий равномерного размещения элементов с точки зрения
длины сигнальных соединений по полю конструктива, то есть не должно быть очень
коротких и очень длинных связей. При использовании критерия минимизации длины
сигнальных соединений получаются области с очень высокой плотностью соединений
и осуществить разводку соединений в этих областях очень трудно, поэтому
используется критерий равномерного размещения.
7.
Программа коррекции принципиальной
электрической схемы с учетом возможных изменений в результате работы программы
размещения.
8.
Программа автоматической трассировки
печатных плат с настройкой стратегии процесса трассировки. Программа
реализована на основе волнового алгоритма (алгоритма Ли), если возможность ее
проведения в принципе существует. Идея алгоритма состоит в том, что начальной
точкой распределения волны является контакт источника. Первый фронт волны
распространяется на одну единицу дискреты коммутационного поля. Источником второго
фронта является каждая предыдущая дискрета и так далее, пока не дойдет до точки
приемника (волна может распространяться только вертикально или горизонтально).
Когда числовая волна построена, то начинается процесс построения трассы ,
которая строится в обратном направлении. При этом каждая последующая дискрета
коммутационного поля должна иметь вес на единицу меньше предыдущей, чтобы
обеспечить минимальную длину сигнальных соединений. Если существует возможность
выбора из проводников одинаковой длины, то выбирается проводник с меньшим
числом изгибов, то есть с меньшим количеством межслойных переходов, так как
количество межслойных переходов определяет надежность модуля.
9.
Интеллектуальный графический редактор печатных плат.
10.
Верификатор топологии печатной платы на
соответствие конструктивным технологическим требованиям.
Кроме этих программ в систему могут
включаться пакеты функционально-логического моделирования принципиальных
электрических схем. В системе также предусмотрена возможность получения файлов
для вывода чертежей на плоттеры или на постпроцессоры для станков с числовым
программным управлением.
Алгоритм
проектирования модуля в системе Р-САD
Исходными данными для проектирования являются:
1. Техническое
задание на разработку модуля.
2. Библиотека
электронных компонентов.
3. Параметры
символьных отображений компонентов, находящихся в соответствии с
конструктивно-технологическими образами этих компонентов.
4. Принципиальная
электрическая схема модуля и перечень используемых элементов.
Первый этап.
Начальная настройка системы.
1.
Заготовка файла, содержащего имена всех используемых компонентов.
2.
Все символьные отображения компонентов.
3.
Все конструктивно-технологические
отображения компонентов.
4.
Задается ограничитель формата
принципиальной электрической схемы.
5.
Описывается используемый конструктив,
то есть задаются размеры используемой печатной платы.
6.
Задается стратегия трассировки
сигнальных соединений.
Все
эти данные заносятся в предварительно созданный справочник проектируемого
модуля.